【摘要】：研制了封閉式循環(huán)供水土石壩潰壩模型試驗(yàn)裝置,并應(yīng)用該裝置開(kāi)展了室內(nèi)模型試驗(yàn),對(duì)加筋無(wú)黏性均質(zhì)土壩的潰壩過(guò)程進(jìn)行了系統(tǒng)研究,探討了壩體加筋對(duì)潰壩流量過(guò)程線的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明:在水泵出水口設(shè)置消能彎管和擋水隔板可保證模型上游供水的穩(wěn)定性,在試驗(yàn)裝置側(cè)面設(shè)置連接上下游的U型測(cè)流彎管,把明渠流轉(zhuǎn)化為滿管管流,在U型彎管下側(cè)平直段安裝電磁式流量計(jì)量測(cè)潰口流量,可有效提高流量過(guò)程線的測(cè)量精度;加筋無(wú)黏性均質(zhì)土壩的漫頂潰壩過(guò)程可分為壩體下游未加筋區(qū)域、加筋嵌固區(qū)和上游未加筋區(qū)域破壞3個(gè)階段;隨著加筋體埋深的增加,峰值流量呈現(xiàn)先增大、后減小,再增大的變化規(guī)律,在壩高的35%~50%范圍內(nèi)埋設(shè)加筋體,能夠降低潰壩峰值流量;減小加筋體豎向間距能有效延滯潰壩峰現(xiàn)時(shí)間。
【圖文】：

高1.125m，沿高度方向分上中下3層，下層放置離心泵，中層儲(chǔ)水，上層放置試驗(yàn)?zāi)Ｐ停O(shè)備細(xì)部構(gòu)造及實(shí)物如圖1和圖2所示。離心泵揚(yáng)程108m，最大轉(zhuǎn)速2900rpm，可提供的最大流量為4.0L/s。水泵標(biāo)定結(jié)果表明，轉(zhuǎn)速和流量呈現(xiàn)線性關(guān)系，在本次開(kāi)展的系列模型試驗(yàn)中，水泵出水流量設(shè)定為1.15L/s。中層和上層側(cè)面設(shè)置透明有機(jī)玻璃，以便觀察儲(chǔ)水區(qū)水位變化和觀測(cè)潰壩過(guò)程。140097014019085185180280212512510520525454DN100U型管水泵電磁流量計(jì)消能彎管100濾網(wǎng)模型壩攔土板儲(chǔ)土槽溢流板圖1循環(huán)供水系統(tǒng)（單位：mm）觀察窗（a）箱體左視照片（b）箱體右視照片圖2循環(huán)供水系統(tǒng)加筋無(wú)黏性土石壩漫頂潰壩試驗(yàn)研究王秋生王洪洋蘇瑞林在模型上游設(shè)置消能彎管和溢流板，用于減少水面波動(dòng)；下游設(shè)置儲(chǔ)土槽和攔土板，用于攔截漫頂水流沖蝕到下游的土體。攔土板后設(shè)置連接模型放置區(qū)和儲(chǔ)水區(qū)的U型測(cè)流彎管，測(cè)流彎管的下側(cè)平直段裝滿水，并安裝電磁式流量計(jì)。試驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)離心泵抽取儲(chǔ)水區(qū)的水，經(jīng)消能彎管和溢流板后沖蝕壩體，水流再經(jīng)儲(chǔ)土槽、攔土板和測(cè)流彎管返回儲(chǔ)水區(qū)，實(shí)現(xiàn)水流循環(huán)。該裝置通過(guò)U型測(cè)流彎管把模型下游的明渠流轉(zhuǎn)換為滿管管流，應(yīng)用電磁流量計(jì)測(cè)量下游流量，顯著提高了潰口下游流量的測(cè)量精度。2.2試驗(yàn)方案為針對(duì)性的研究加筋位置和層數(shù)對(duì)土石壩潰壩過(guò)程的影響，設(shè)計(jì)了13組模型試驗(yàn)方案，每組試驗(yàn)都應(yīng)用同一砂土作為壩體材料，，一組試驗(yàn)完成后，晾干并按預(yù)定含水率重新配制土樣。為防止試驗(yàn)過(guò)程中壩體首先發(fā)生滲透破壞，應(yīng)用連續(xù)級(jí)配的砂土制作模型，級(jí)配曲線如圖3所示。其有效粒徑d10=0.15mm，d30=0.62mm，控制粒徑d60=1.65mm，不均勻系數(shù)Cu=11，曲率系數(shù)Cc=1.55，含水率為7%，濕密度為

高1.125m，沿高度方向分上中下3層，下層放置離心泵，中層儲(chǔ)水，上層放置試驗(yàn)?zāi)Ｐ停O(shè)備細(xì)部構(gòu)造及實(shí)物如圖1和圖2所示。離心泵揚(yáng)程108m，最大轉(zhuǎn)速2900rpm，可提供的最大流量為4.0L/s。水泵標(biāo)定結(jié)果表明，轉(zhuǎn)速和流量呈現(xiàn)線性關(guān)系，在本次開(kāi)展的系列模型試驗(yàn)中，水泵出水流量設(shè)定為1.15L/s。中層和上層側(cè)面設(shè)置透明有機(jī)玻璃，以便觀察儲(chǔ)水區(qū)水位變化和觀測(cè)潰壩過(guò)程。140097014019085185180280212512510520525454DN100U型管水泵電磁流量計(jì)消能彎管100濾網(wǎng)模型壩攔土板儲(chǔ)土槽溢流板圖1循環(huán)供水系統(tǒng)（單位：mm）觀察窗（a）箱體左視照片（b）箱體右視照片圖2循環(huán)供水系統(tǒng)加筋無(wú)黏性土石壩漫頂潰壩試驗(yàn)研究王秋生王洪洋蘇瑞林在模型上游設(shè)置消能彎管和溢流板，用于減少水面波動(dòng)；下游設(shè)置儲(chǔ)土槽和攔土板，用于攔截漫頂水流沖蝕到下游的土體。攔土板后設(shè)置連接模型放置區(qū)和儲(chǔ)水區(qū)的U型測(cè)流彎管，測(cè)流彎管的下側(cè)平直段裝滿水，并安裝電磁式流量計(jì)。試驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)離心泵抽取儲(chǔ)水區(qū)的水，經(jīng)消能彎管和溢流板后沖蝕壩體，水流再經(jīng)儲(chǔ)土槽、攔土板和測(cè)流彎管返回儲(chǔ)水區(qū)，實(shí)現(xiàn)水流循環(huán)。該裝置通過(guò)U型測(cè)流彎管把模型下游的明渠流轉(zhuǎn)換為滿管管流，應(yīng)用電磁流量計(jì)測(cè)量下游流量，顯著提高了潰口下游流量的測(cè)量精度。2.2試驗(yàn)方案為針對(duì)性的研究加筋位置和層數(shù)對(duì)土石壩潰壩過(guò)程的影響，設(shè)計(jì)了13組模型試驗(yàn)方案，每組試驗(yàn)都應(yīng)用同一砂土作為壩體材料，一組試驗(yàn)完成后，晾干并按預(yù)定含水率重新配制土樣。為防止試驗(yàn)過(guò)程中壩體首先發(fā)生滲透破壞，應(yīng)用連續(xù)級(jí)配的砂土制作模型，級(jí)配曲線如圖3所示。其有效粒徑d10=0.15mm，d30=0.62mm，控制粒徑d60=1.65mm，不均勻系數(shù)Cu=11，曲率系數(shù)Cc=1.55，含水率為7%，濕密度為

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